ドライウォールテープとジョイント
本発明は、ドライウォールテープ、ドライウォールジョイント、並びにこれらの製造方法を提供する。本発明によるドライウォールテープは、複数のグラスファイバからなるウェブ（１０）と、該グラスファイバ部分の上部に配置した被覆剤（１４）を有している。ファイバ（１０）と被覆剤（１４）は、グラスファイバ部分の上に配置されている。前記被覆剤は、パテに、少なくとも部分的に溶け、又は、分散することが出来る樹脂結合剤が含有されている。この樹脂結合剤は、硬化した時、パテと接着結合を形成することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、継ぎ目や修理に使用するドライウォール接合システムに関するものであり、特に、ドライウォールの設置及び修理に使用するテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドやジョイントにボードを貼り付け、特別に準備した、パテ（ジョイントコンパウンド）と呼ばれる接着剤を用いて該ジョイントを充填被覆して、石膏ウォールボードやドライウォールから壁を構築する。この工程は、電気ボックス周囲、配管及びダクト工事、ドライウォールボードが交差してできたコーナー部等にある穴やくぼみ等の、欠陥を修理する際にも使われる。
【０００３】
ドライウォールテープにより、強度やクラック（ヒビ割れ）に対する耐性が向上すると共に、平坦なジョイント部や、内側のコーナー部を、でこぼこを作らない形でうまく隠すことができる。従来は、２種類のドライウォールテープが使われてきた。すなわち、パテ、即ち「泥」を土台コーティングした後、ドライウォール表面に貼り付けた簡単なクラフト紙片と、パテを使って貼り付けることが出来る、若しくは自動接着する、グラスファイバテープである。クラフト紙テープは、注意して位置決めする必要があり、また、未仕上表面に泥を吐き出さないよう、注意を払わなければならない。加えて、一旦ペーパードライウォールテープを張ってしまうと、パテによる最終的な表面コーティングを行う前に、パテの乾燥にまる１日待たなければならない。一方、グラスファイバテープは、ひときわ優れた乾湿強度を有しており、引っ張りやしわに屈しない。このファイバテープは、平らに貼り付け可能で、荷重がかかる際の切れに対しても耐性がある。
【０００４】
補強テープやパテを含む、接合処理システムにおいては、石膏ボード自体を強固にする接合でなければならない。そうしないと、壁組立体や天井組立体内における構造体の通常の動きにより、完成したジョイントにクラックが起こってしまう。
【０００５】
ある種類の、ファイバグラスでできたレノ織りメッシュテープを、従来のパテと一緒に用いると、紙テープと従来のパテを使って完成したジョイントと比較して、よりクラックを起こしやすいことがわかってきた。このため、イリノイ州シカゴのユナイテッドステーツジプサムカンパニーを含む幾つかのメーカが、ファイバを互いにクロスさせた構造を有する、グラスファイバテープを製造することで、従来のファイバグラスによる、レノ織メッシュテープよりも強度の高い、ドライウォールジョイントを提供している。この種のテープとしては、Ｓｈｅｅｔｒｏｃｋ（登録商標）ブランドのファイバグラスドライウォールテープや、Ｉｍｐｅｒｉａｌ（登録商標）ブランドのテープがある。Ｉｍｐｅｒｉａｌ（登録商標）ブランドのテープは、結合剤をコーティングし、ロール幅に細長く切断した、オープン編みのグラスファイバ（１平方インチ当たり１００メッシュ）を有している。長いストランドを螺旋状に織る（レノ織り）ことで、また、結合剤のおかげで、端部のほどけやほつれを減らすことが出来、緩い糸により仕上げ表面に傷をつけないようにすることが出来る。
【０００６】
市販されている更に別のドライウォールテープとして、カナダ オンタリオ州のサン−ゴバン テクニカル ファブリクスを介して入手可能な、Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）ガラステープがある。この製品は、裏に自動硬化接着剤が付いた、ゴムでコーティングしたＳＢＲグラスファイバテープである。このテープは、ドライウォール継ぎ目に自動で張り付いた後、ドライウォール化合物層で被覆される。Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）テープで作成したドライウォールジョイントのサンプルに対して、ＡＳＴＭ Ｃ ４７４（付表）による引張試験を行い、電気導電ペイントで被覆したテープ化合物サンプルの最初のクラックに対する強度を測定した。ペイント内に最初のクラックが起きて、表面に沿って電気的連続状態が崩れ、最大引張荷重を記録するまで、その強度を測定する。Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）のジョイントテープ引張検体の、パテがフィルムから分離する、ＳＢＲゴムフィルムにおいて、力の減退を観測した。これは、ガラステープドライウォールシステムの典型的なテープジョイントは、ガラスジョイント化合物の強度を活用しているものではないことを示唆している。何故なら、引張強度がグラスファイバ自体に伝わるどころか、該引張強度により、グラスファイバがパテ基質から離れてしまう傾向にあるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、グラスファイバテープを使用した、強度の高いウォールボード合成システムを作る必要がある。このシステムは、あらかじめ調合したものや、パウダ状のパテ構成物に対して、化学的に矛盾するものであってはならないし、かつ、クラフト紙テープではなく、グラスファイバテープを使うことにより得られる、既に確立した利点を実質的に減じるものであってはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による第１実施例は、パテ修理及びジョイント被覆に好適なドライウォールテープを提供している。ドライウォールテープは、複数のグラスファイバからなるウェブと、グラスファイバ部分の上部に配置した被覆剤を有している。この被覆剤は、パテに少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、該パテ内に分散し得る樹脂結合剤から構成されている。また、被覆剤は、硬化すると、前記パテとの間で接着結合を形成することが出来る。
【０００９】
好ましい実施例では、パテと再可溶被覆剤は、共に、「湿潤し、硬化」する。再可溶被覆剤は、化合物自体を作り上げる結合樹脂と、化学的に非常によく似ており、かつ、パテに少なくとも溶け、若しくはパテ内で分散することが可能である。最も好ましくは、再可溶被覆剤は、パテの水分含有量に溶け、若しくは分散して、該再可溶被覆剤は、パテと共に、顕微鏡規模で流動することが出来るようになる。また、被覆剤は、一旦乾燥すると、荷重を、パテからファイバに効果的に伝達することが出来るように、非常に高い剛性を有するフィルムになることが最も好ましい。これにより、パテと、本発明によるドライウォールテープは、完全に一体化した複合体のように機能することにより、ジョイントの機械的特性を向上することが出来る。
【００１０】
本発明に従って製作したジョイントに対する引張試験により、最初のクラックに対する荷重は、同一のパテ化合物に埋め込んだ、ＳＢＲをコーティングしたＦｉｂａｔａｐｅのサンプルに対して、１６−６５％だけ増やすことができることがわかった。ここで注目すべき点は、全てのサンプルは、一方の側に感圧接着剤が被覆されていたことである。ＡＳＴＭ Ｃ４７４（付表）に従って行った工場生産サンプルの試験では、新しい被覆剤により、レノ織りファブリックは、６５パーセント、続いて、ニットファブリックは４０パーセント、最後に、平織りは１６−２８パーセントだけ改良されたことがわかった。接着剤が裏塗りされていないテープをＡＳＴＭ Ｃ４７４に従って試験を行う際、引張荷重に対する耐性が同様な割合で増加すると本発明として成り立ち得る。しかしながら、試験結果の数値は、接着剤を裏塗りしたテープの約２倍になってしまう。これは、接着剤を被覆したサンプルの場合、ガラスウェブの表面領域の半分は、引張応力の低い、即ち、サンプルにかかる引張荷重に殆ど耐性を持たない、感圧材層で被覆されているからである。
【００１１】
標準的なガラステープ製品は、一般的に、ファイバがパテから抜け出ることにより、力が減退してしまうが、本発明による、再可溶被覆剤を有するドライウォールテープは、パテ自体の内部における層間剥離によって力が減退することがわかった。荷重が増加して引張強度が減退することに加えて、パテ内で層間剥離を起こすと、サンプル内のファイバが抜け出ることがないため、被覆剤とパテ間の結合は向上することが考えられる。本発明によるドライウォールテープは、Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）テープ等の、従来のガラステープと比較して、更に基本重量を増やさないでも、又は、ガラスファブリックにファイバを足さなくても、紙テープに関してかつて測定した引張強度の約２倍の引張強度もたらす。
【００１２】
本発明の更に別の実施例では、再可溶被覆剤は、それ自体で、又は、ワックス等の粘着剤と組み合わせて、溶解可能な、又は、分散可能な樹脂製結合剤を構成する。ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）等の、溶解結合剤とワックスの組み合わせでは、テープ内でのブロッキング（好ましくない接着）を最小限に抑えつつ、パテと強力な接合をもたらす。好ましい再可溶被覆剤は、吸湿性に富んだＰＶＡｃ樹脂を含有している。水蒸気が吸収されると、ＰＶＡｃでできたロール状のテープが粘着し、又は、共に溶融し、これによりロールが結合する。ロール状テープは、可塑的に流動することが出来、そのロール形状も崩すことが可能である。パラフィンワックス等の、粘着剤により、ＰＶＡｃベースの被覆剤に、蒸気に対する耐性を持たせることが出来る。テープを壁に貼り付け、パテでコーティングする際等、水と接着させた時にだけ、ＰＶＡｃ樹脂が再び湿潤し、溶解する。
【００１３】
更に別の本発明による実施例では、ドライウォールジョイントを準備する方法を提供している。この方法は、一対のドライウォールボードを、互いに隣接関係を有するように配置して、継ぎ目領域を形成する工程を含んでいる。次に、本発明によるドライウォールテープを、該継ぎ目上に配置する。このドライウォールテープは、複数のグラスファイバからなるウェブを有しており、該グラスファイバ上には、パテと接触すると再湿潤し、硬化し得る樹脂製結合剤が配置されている。ドライウォールテープ上に、第１のパテ層を塗布して、樹脂製結合剤を湿らせる。その後、この第１パテ層と、テープ上の再湿潤した樹脂製結合剤は乾燥して、接着結合を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
概して、本発明は、ドライウォールテープ、ドライウォールジョイント、ドライウォールジョイントの作成方法、及びセメント材の補強を提供するものである。本発明は、好ましくは、ドライウォール継ぎ目や修理構造に関連するものであるが、ガラス上に設けた再可溶被覆剤や、他の補強用繊維ウェブは、石膏ファイバボード、石膏ウォールボード、ガラス仕上げ石膏ボード、タイルバッカーボード、高衝撃石膏ウォールボード、コンクリートボード構成を補強する際の、実用的な解決策を提供するものである。本発明の再可溶被覆剤は、石膏、ポルトランドセメント等の、セメント材と共に使用すると、又は、これらの材料と、モルタル、セメント、コンクリート等の充填材や骨材を組み合わせて使用すると有用である。本発明は、既成の自動接着型ドライウォールジョイントテープやパッチ（貼布）、或いは、構成の一側に感圧接着剤を持たないテープやパッチの性能を向上させる際に使用することが出来る。この感圧接着剤がウェブ上にあるかどうかで、再可溶樹脂結合剤の利点が現れる。本明細書で使用する用語「ドライウォール」は、ウォールボード、ファイバボード、ガラス仕上げ石膏ボード、及びこれと同等なものを意味する。また、本明細書で使用する用語「テープ」は、接着支持層を有する、若しくは有さない、ロール状に形成することが出来る細長い材料を意味する。
【００１５】
図には、特に図１及び図２には、複数のグラスファイバからなるウェブ１０及び、任意の感圧接着剤層１２を有する、好ましいドライウォールテープ１００が示されている。図２に示すようにドライウォールテープ１００の一部を拡大すると、再可溶被覆剤１４が現れる。ドライウォールテープ１００の好ましい実施例では、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブ１０の片側、若しくは両側に沿って配置されている。若しくは、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブ１０の外表面の１００％に亘って配置することが出来、又は、その７０％、又は、その５０％を超えない範囲に亘って配置することが出来る。構造体の中には、グラスファイバウェブ１０のグラスファイバ同士を、アクリル酸ビニルアセテート、スチレン／アクリレート、ビニル／アセテート、アクリル酸、アクリル酸スチレン、若しくは、そのコーポリマ、やその混合物等の、ウェブ接着結合剤１５を使って結合しているものもある。ウェブ接着結合剤１５を使用した例では、該結合剤は、水中で再可溶し、溶解し、分散することもあるし、またこれが出来ない場合もある。好ましい実施例では、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブのファイバ同士を結合させるためにも使用する。
【００１６】
図３に示すように、一対のドライウォールボード１７と１８を、突き合わせ結合することにより継ぎ目領域４５を形成することで、平らなドライウォールジョイントを構築することができる。感圧接着剤層１２の助けを借りて、ドライウォールテープ１００を貼り付けることが出来る。また、感圧接着剤を使わない場合には、ドライウォールテープ１００を貼り付ける前に、継ぎ目領域４５に薄く貼り付けた湿潤パテ層内に、該ドライウォールテープ１００を軽く押しつける。継ぎ目領域４５にドライウォールテープ１００を貼り付けるためにパテを使用する場合には、テープ下にあるパテを配置する際、テープのふくれを防止するよう注意を払う必要がある。テープ１００を埋め込んでいる間に、端部から余分なパテを取り除かなければならない。
【００１７】
パテを用いてテープ１００を貼り付けるか、若しくは、自動接着性の、第１パテ被覆層３０をテープ上に貼り付けるかして、テープ１００を略完全に埋め込む。テープ１００を埋め込んでいる間に、端部から余分なパテを取り除く。パテに水を加えて、該パテを薄めることにより簡単に貼り付けることも出来る。内側のコーナー部、外側のコーナー部、水平方向にある平らな連結部、穴、クラック修繕部、電気ボックス、スイッチ周りの仕上げ継ぎ目、配管周り、またダクト工事周りの継ぎ目に対しても、同様な方法を講じることが出来る。
【００１８】
第１被覆層３０が乾燥するまで、好ましくは一晩経った後で、欲を言えば８インチのナイフを使って、第１被覆層３０上に塗り広げる形で、かるくぼかしながら第２ドライウォールパテ層４０を塗る。更に被覆した方が良い場合には、第２被覆層４０を乾燥させた後、第３被覆層、即ち、仕上げ被覆層（不図示）を、１０インチのナイフを用いて貼り付けて、連結部を平らにする。必要に応じて、第２被覆層４０又は第３被覆層を軽く砂で覆うことも出来る。
【００１９】
本発明による、ドライウォールジョイントに有用なパテは、一般的に、「乾燥」タイプか「硬化」タイプに分類される。乾燥タイプのパテの場合には、充填剤には、実質的に炭酸カルシウムが含まれている。使用前に、充填剤と結合剤を、他の公知な成分と一緒に、水と混ぜる。使用後、水分を蒸発させて乾燥させると、乾燥した、相対的に硬いセメント材が後に残る。
【００２０】
「硬化」タイプとして知られているパテには、少なくとも実質的な量の硫酸カルシウム半水化物が含まれている。か焼石膏を作るためには、焼成と呼ばれる公知の方法を用いて、未加工の石膏の２水化物の硫酸カルシウムを、半水化物状態に転化させる。この工程では、２水化物形状の硫酸カルシウム石膏から、１と１／２の水分子を除去する。半水化物形状の硫酸カルシウムは、２水化物形状の硫酸カルシウムに比べて、実質的に水に溶けやすい。硬化タイプのパテを使用している間に、半水化物の硫酸カルシウムは、２水化物状態に、再水和される。この再水和工程は、通常かなり短期間に行われる。 従って、硬化タイプのパテを、バケツに保存する目的で製造することは非常に難しいが、それはそれとして、この種のパテは、一般的にパウダー状で提供される。硬化タイプパテは、硬化して、結晶性の網状組織を形成し、かつより強固な、より耐性のある結合を提供する。
【００２１】
本発明によるドライウォールテープ１００を製造する際に有用なウェブは、不織ファブリック、織りファブリック、ニットファブリック、ベール、マット、スクリム、フリース等である。これらは、好ましくは、グラスファイバ等の、高強度ファイバを含んでいる。反対に、熱可塑性ファイバや熱硬化性ファイバ、カーボン、ボロン、グラファイトファイバ若しくは、これらの組み合わせを含んでいると、好ましくない。本発明でもっとも使用される例では、グラスファイバからなるウェブ１０は、基本重量が、約５−５００グラム／ｍ２であり、好ましくは、約２０−１２０グラム／ｍ２である。このウェブ１０は、平織り又はレノ織り等で、織ったり、編んだり、敷スクリム工程により、又、任意の方向性を有するグラスファイバを樹脂を用いて結合させる等、不織工程により製作することが出来る。本発明によるウェブは、好ましくは、湿潤パテに対して少なくとも部分的に孔が開いており、これにより継ぎ目領域４５内で良好な結合を形成することが出来る。別の選択として、ベールやファブリックは、パテに対してある程度、孔が開いていないが、紙テープの代用品として相変わらす有効であり、これを、パテを土台コーティングした後、貼り付けることが出来る。
【００２２】
ウェブに塗布する好ましい再可溶被覆剤１４は、水に溶け、かつ分散する特性を有していると好ましい。従来のガラステープには、被覆剤とパテがどのように相互に作用するかを考慮せずに、単に補強材を取り扱い、これを細長く切断する際助けとなるように特別に考案された、ＳＢＲゴム等のポリマー、アクリル酸ビニルアセテート、スチレン／アクリレート、ビニル／アセテート、アクリル酸、スチレンアクリリック等の樹脂製結合剤でしばしば被覆されていた。ＳＢＲ等の、従来のゴムベースの被覆剤の、硬化した、又は硬化していないパテに対する粘着性は、極小さく、それ故、最適な複合強度に到達することが出来ない。即ち、グラスファイバは、これに荷重を加えたときに、パテから抜け出てしまいがちである。本発明による好ましい再可溶被覆剤１４は、硬化して、好ましいガラスファイバと、硬化したパテとの間で強固な結合を形成し、ファイバが加重に耐える構成要素としてより作用する。本発明による好ましい再可溶被覆剤１４は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）や、一般にグラスドライウォールテープ上に用いる連結樹脂結合剤と同様に安価であることが必要である。被覆剤１４は、配合が簡単、かつ用途が広く、また、水分を除去した状態でパッドロール上を移動出来ることがかなり高く望まれる。また、酸化や、紫外線による劣化をおこしやすいものであってはならない。欲を言えば、好ましい再可溶被覆剤１４は、水性乳濁液状の結合樹脂、粘着剤、水等のラテックスの状態で提供される。
【００２３】
本発明の好ましい再可溶被覆剤１４は、次のグループから選択した１以上の樹脂を含んでいる。即ち、ポリビニルアセテート、エチレンビニルアセテート、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリアクリレート、エチレンアセテートコーポリマ、ビニル−アクリリックコーポリマ、スチレンブタジエン、アクリリックコーポリマ、及びスターチ；カゼイン、大豆プロテイン、動物にかわ及びゼラチン等のプロテイン接着剤；セルロース物質又はこれを化学的に変更を加えた派生物等の、植物ベースの接着剤；グアールゴム等のゴム（多糖及びカーボハイドレート）；非水溶性樹脂（パインタール）；粘液（寒天、カラゲーニン、アルギン）；水溶性シリケート（珪酸ソーダ）等の無機物質、及びセメント材（セメント、石膏）、コーポリマ、及びその組み合わせである。最も好ましいのは、樹脂結合剤は、ポリビニルアルコールで安定処理した、Ｖｉｎａｃ５２４ ポリビニルアセテートホモポリマ、及びポリビニルアルコールで安定処理した、Ａｉｒｆｌｅｘ４０１ ポリビニルアセテート／エチレン コーポリマ（両方とも、米国ペンシルバニア州、アレンタウン、ハミルトン、ブールバード７２０１所在のエアプロダクツアンドケミカルズインクにより供給される）等の、ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）を含有している。好ましくは、再可溶被覆剤１４は、固体重量として約２５−７５パーセントを含む水性乳濁液又は、溶液の形で提供される。また、別の選択として、パウダ状の水溶性ポリマを、接着剤を用いて、又は静電塗装により、塗布することが出来る。本発明の明細書内で明らかになる再可溶被覆剤の２つの配合を、以下に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
上記に示すように、保存中にＰＶＡｃ樹脂があまりに多くの水を吸い上げてしまうのを防止する際に重要な成分は、動物性オイル、脂肪、スターチ、デキストリン、シリコンオイル、ワックス及びそれら組み合わせ等の、非粘着剤である。好ましい非粘着剤は、低融点パラフィンワックスである。配合内で、パラフィンワックスを乳状化することができ、形成物が乾燥すると、表面に「花が咲く」。粘着剤は、本発明によるドライウォールテープ１００上の再可溶被覆剤１４に対する防湿層として機能して、テープロール内の粘着を実質的に抑制する。再可溶被覆剤１４が、パテ内の水により溶ける状態になった時に、非粘着剤が簡単に分散し得るように、該非粘着剤は、配合の約５−１０重量パーセントを超えてはならない。従って、溶解状態の非粘着剤及びＰＶＡｃ樹脂が含有された、上記配合の再可溶被覆剤１４は、乾燥時には耐湿性を有し、パテ内の水との接触時には、水溶性を有するか、若しくは、分散性を有している。
【００２７】
本発明による接着成分は、公知の感圧接着剤ならどんなものからでも製造可能である。既に使用した用語「感圧」は、引き剥がし自在な接着剤や、引き剥がし自在な粘着性の手段のことを指している。テープに適した接着物は、例えば、アクリル塩酸接着剤等の、水ベースの感圧接着剤、即ち、粘着性付与剤と混合することが出来る、イソオクテルアクリレート、アクリル酸コーポリマ、ビニルアセテート−２エチルヘキシルアクリレートコーポリマを含有している。別の選択として、接着剤は、急速に硬化する熱可塑性の「溶融」接着剤である。接着成分は、両面接着テープでも良い。天然ゴムや合成ゴムから選んだエラストマベースの接着剤の使用も期待できる。これらの接着剤の形状は、例えば、連続被覆、不連続の直線、方形、点、円等を用いれば良いことはすぐにわかる。
【００２８】
次に、本発明のドライウォールテープ１００の好ましい製造方法を説明する。まず、４２．１―５２．９グラム／ｍ２のグラスファブリックの編みウェブを、配合１又は２を含むラテックスの容器に通し、続いて、ファブリックにより取り去るラテックスの量（通常乾燥時には、被覆剤の約５−２０グラム／ｍ２）を調整する、一連の圧搾ローラにかける。この機能を実行するために、ローラのギャップ間隔や圧力を調整することが可能だが、被覆剤の重量を決めるにあたって、ラテックスの固体高さや粘度が、重要な要素となる。この後、水分を含んだファブリックを、蒸気缶に接触させるか、熱いオーブン内の対流を用いるかして乾燥させる。
【００２９】
この時点で、つい今し方再可溶被覆剤１４が被覆されたグラスファイバウェブ１０に、感圧接着層１２を、一方側に貼り付ける。通常、約３−１５グラム／ｍ２の接着剤を貼り付ける。この工程は、別の場所に設置した仕上装置を使って、引き続き行うか、若しくは、再可溶被覆工程のライン上で直接行うことが出来る。感圧接着層１２は、ドライウォールをドライウォールパテで充填する準備として、ドライウォールテープ１００がドライウォール表面に接着するように機能する。別の選択として、グラスファイバウェブ１０を、再可溶被覆剤１４を染み込ませ、又はこれを用いて乾燥させることが出来、この後、同一の被覆ライン内で、ファブリックに対して、所望量のラテックス感圧接着剤を貼り付ける、キスコーター上を通過させる。その後、感圧接着剤を乾燥させるために、ファブリックを、機械対流式オーブン内を通過させる。何れの場合においても、ウェブ１０を、ロールを、所望の長さや幅を有するテープに加工することが出来る、切断部に運搬するために、大きな径を有するロールに巻き込む。
【００３０】
更に別の製造方法においては、再可溶被覆剤１４を浸した、大きなロール状のガラスや、他の繊維状ファブリックを、ホットメルト接着剤塗装機と呼ばれる別の装置のところに運搬する。感圧接着剤は、ラテックステクノロジーと言うよりはむしろ、数々のホットメルトポリマテクノロジー（例えば、上述のもの）の１つに基礎を置いている。ホットメルト接着剤塗装機により、ファブリックの一方の側に、薄いフィルム状の溶融接着剤を塗布することが出来る。この後、ファブリックは、ロールを、所望の長さや幅を有するテープに加工することが出来る、切断領域に運搬するために、大きなロールに形成される。感圧接着剤は、それがホットメルトテクノロジーか、ラテックステクノロジーの内、どちらに基礎を置くとしても、同一の機能を発揮する。接着剤を貼り付ける方法だけが、これら２つのシステムで相違するだけである。
【００３１】
上述した工程を経て製造された大きなロールは、切り込み／巻き返し装置で加工することにより、テープ状に変わる。テープは如何なる形状でも良いが、多くの場合、幅約５０ｍｍ、長さ約９０ｍである。引き続き、テープは包装され、荷造りされ、お客に届けられる。
【００３２】
＜例＞
配合１及び２を用いて、パテとジョイントテープの組み付けに関し、レノ織り（４６．３グラム／ｍ２）、平織り（４７．５グラム／ｍ２）、及びニットファブリック（５２．９グラム／ｍ２）に対して、ＡＳＴＭ Ｃ４７４（付表）に準じた引張試験を行った。これらを、ＳＢＲを被覆したコントロールサンプル及び、紙テープを使用したコントロールサンプルと比較した。滑り止め用砂を覆った２枚のポリエチレン生地を突きあわせた接合部に、各テープサンプルを貼った。パテを２層塗布し、所定の時間おいて乾燥させた。試験領域に、導電性の銀塗料を塗布し、これを連続的に接続して回路を形成した。その後、引張試験装置によりサンプルに引張荷重をかけて試験する。クラックが現れたら、回路は作動しなくなり、荷重がはっきりと現れた。
【００３３】
引張試験の結果では、ＳＢＲゴムベース被覆剤の代わりに、ガラステープ上に本発明による再可溶被覆剤を使用すると、最初のクラックに対する荷重が大幅に増加した。
【００３４】
最初のクラック（ＫＮ）に対する平均荷重のデータを、下記の表３に示す。
【表３】
【００３５】
このデータを、入手可能なときに、配合１及び２の荷重示度の平均を使って、図４の棒グラフに表した。配合１と２の再可溶被覆剤を使うと、ＳＢＲ被覆と比較して、最初のクラックに対する平均荷重が、少なくとも約１６％増加したことがわかった。ここで注目すべき点は、全てのサンプルの一方の側には、感圧接着剤が被覆されているということである。同等のサンプルの裏に接着剤が塗布されていない場合には、最初のクラックに対する平均荷重は、２つの要素により増加するものと予想がつく。これは、接着剤が塗布されたサンプルの場合、ガラスウェブの表面領域の半分は、引張応力の低い、即ち、サンプルにかかる荷重に殆ど耐性のない感圧材層で被覆されているからである。
【００３６】
標準的な製品は、パテから繊維が抜け出ることにより、衰えるが、本発明の再可溶被覆剤は、被覆した繊維に近接するパテに層間剥離を起こすことにより衰えることが追加的に観測された。ポリエチレンにパテはうまく張り付かないことが予想できるとしても、ポリエチレンブロックに対して、引張試験をおこなうが、実際のドライウォール試験は、更に良好な結果を示してくれるはずである。
【００３７】
上述の説明から、本発明は、ドライウォールジョイント及び、ジョイント製作方法を提供するものであり、これらは、クラフトテープジョイントや、ゴムベースの被覆剤や結合被覆剤を用いた、他のガラステープジョイントと比較して、高い引張特性を有していることを理解することが出来る。本発明によるテープ構成は、好ましい実施例においては、殆どのパテの水性混合物に、少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、分散すること出来る樹脂結合剤を含有する、再可溶被覆剤を用いている。種々の実施例を明らかにしたが、これは説明の目的のためであり、これにより本発明が限定されるものではない。当業者にとってやがて明らかになるはずの種々の変更は、添付の特許請求の範囲に記述したものに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
添付の図面は、本発明の原理を実質的に適用した、該発明の好ましい実施例を説明したものである。
【図１】本発明による、好ましいドライウォールテープの部分斜視正面図である。
【図２】図１のドライウォールテープ上の被覆剤を図解した、部分拡大側部平面図である。
【図３】本発明による、平坦な完成ドライウォールジョイントの部分上部断面図である。
【図４】本発明によるドライウォールテープ構成を含む、各種の構成における、最初のクラックに対する平均加重を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、継ぎ目や修理に使用するドライウォール接合システムに関するものであり、特に、ドライウォールの設置及び修理に使用するテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドやジョイントにボードを貼り付け、特別に準備した、パテ（ジョイントコンパウンド）と呼ばれる接着剤を用いて該ジョイントを充填被覆して、石膏ウォールボードやドライウォールから壁を構築する。この工程は、電気ボックス周囲、配管及びダクト工事、ドライウォールボードが交差してできたコーナー部等にある穴やくぼみ等の、欠陥を修理する際にも使われる。
【０００３】
ドライウォールテープにより、強度やクラック（ヒビ割れ）に対する耐性が向上すると共に、平坦なジョイント部や、内側のコーナー部を、でこぼこを作らない形でうまく隠すことができる。従来は、２種類のドライウォールテープが使われてきた。すなわち、パテ、即ち「泥」を土台コーティングした後、ドライウォール表面に貼り付けた簡単なクラフト紙片と、パテを使って貼り付けることが出来る、若しくは自動接着する、グラスファイバテープである。クラフト紙テープは、注意して位置決めする必要があり、また、未仕上表面に泥を吐き出さないよう、注意を払わなければならない。加えて、一旦ペーパードライウォールテープを張ってしまうと、パテによる最終的な表面コーティングを行う前に、パテの乾燥にまる１日待たなければならない。一方、グラスファイバテープは、ひときわ優れた乾湿強度を有しており、引っ張りやしわに屈しない。このファイバテープは、平らに貼り付け可能で、荷重がかかる際の切れに対しても耐性がある。
【０００４】
補強テープやパテを含む、接合処理システムにおいては、石膏ボード自体を強固にする接合でなければならない。そうしないと、壁組立体や天井組立体内における構造体の通常の動きにより、完成したジョイントにクラックが起こってしまう。
【０００５】
ある種類の、ファイバグラスでできたレノ織りメッシュテープを、従来のパテと一緒に用いると、紙テープと従来のパテを使って完成したジョイントと比較して、よりクラックを起こしやすいことがわかってきた。このため、イリノイ州シカゴのユナイテッドステーツジプサムカンパニーを含む幾つかのメーカが、ファイバを互いにクロスさせた構造を有する、グラスファイバテープを製造することで、従来のファイバグラスによる、レノ織メッシュテープよりも強度の高い、ドライウォールジョイントを提供している。この種のテープとしては、Ｓｈｅｅｔｒｏｃｋ（登録商標）ブランドのファイバグラスドライウォールテープや、Ｉｍｐｅｒｉａｌ（登録商標）ブランドのテープがある。Ｉｍｐｅｒｉａｌ（登録商標）ブランドのテープは、結合剤をコーティングし、ロール幅に細長く切断した、オープン編みのグラスファイバ（１平方インチ当たり１００メッシュ）を有している。長いストランドを螺旋状に織る（レノ織り）ことで、また、結合剤のおかげで、端部のほどけやほつれを減らすことが出来、緩い糸により仕上げ表面に傷をつけないようにすることが出来る。
【０００６】
市販されている更に別のドライウォールテープとして、カナダ オンタリオ州のサン−ゴバン テクニカル ファブリクスを介して入手可能な、Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）ガラステープがある。この製品は、裏に自動硬化接着剤が付いた、ゴムでコーティングしたＳＢＲグラスファイバテープである。このテープは、ドライウォール継ぎ目に自動で張り付いた後、ドライウォール化合物層で被覆される。Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）テープで作成したドライウォールジョイントのサンプルに対して、ＡＳＴＭ Ｃ ４７４（付表）による引張試験を行い、電気導電ペイントで被覆したテープ化合物サンプルの最初のクラックに対する強度を測定した。ペイント内に最初のクラックが起きて、表面に沿って電気的連続状態が崩れ、最大引張荷重を記録するまで、その強度を測定する。Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）のジョイントテープ引張検体の、パテがフィルムから分離する、ＳＢＲゴムフィルムにおいて、力の減退を観測した。これは、ガラステープドライウォールシステムの典型的なテープジョイントは、ガラスジョイント化合物の強度を活用しているものではないことを示唆している。何故なら、引張強度がグラスファイバ自体に伝わるどころか、該引張強度により、グラスファイバがパテ基質から離れてしまう傾向にあるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、グラスファイバテープを使用した、強度の高いウォールボード合成システムを作る必要がある。このシステムは、あらかじめ調合したものや、パウダ状のパテ構成物に対して、化学的に矛盾するものであってはならないし、かつ、クラフト紙テープではなく、グラスファイバテープを使うことにより得られる、既に確立した利点を実質的に減じるものであってはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による第１実施例は、パテ修理及びジョイント被覆に好適なドライウォールテープを提供している。ドライウォールテープは、複数のグラスファイバからなるウェブと、グラスファイバ部分の上部に配置した被覆剤を有している。この被覆剤は、パテに少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、該パテ内に分散し得る樹脂結合剤から構成されている。また、被覆剤は、硬化すると、前記パテとの間で接着結合を形成することが出来る。
【０００９】
好ましい実施例では、パテと再可溶被覆剤は、共に、「湿潤し、硬化」する。再可溶被覆剤は、化合物自体を作り上げる結合樹脂と、化学的に非常によく似ており、かつ、パテに少なくとも溶け、若しくはパテ内で分散することが可能である。最も好ましくは、再可溶被覆剤は、パテの水分含有量に溶け、若しくは分散して、該再可溶被覆剤は、パテと共に、顕微鏡規模で流動することが出来るようになる。また、被覆剤は、一旦乾燥すると、荷重を、パテからファイバに効果的に伝達することが出来るように、非常に高い剛性を有するフィルムになることが最も好ましい。これにより、パテと、本発明によるドライウォールテープは、完全に一体化した複合体のように機能することにより、ジョイントの機械的特性を向上することが出来る。
【００１０】
本発明に従って製作したジョイントに対する引張試験により、最初のクラックに対する荷重は、同一のパテ化合物に埋め込んだ、ＳＢＲをコーティングしたＦｉｂａｔａｐｅのサンプルに対して、１６−６５％だけ増やすことができることがわかった。ここで注目すべき点は、全てのサンプルは、一方の側に感圧接着剤が被覆されていたことである。ＡＳＴＭ Ｃ４７４（付表）に従って行った工場生産サンプルの試験では、新しい被覆剤により、レノ織りファブリックは、６５パーセント、続いて、ニットファブリックは４０パーセント、最後に、平織りは１６−２８パーセントだけ改良されたことがわかった。接着剤が裏塗りされていないテープをＡＳＴＭ Ｃ４７４に従って試験を行う際、引張荷重に対する耐性が同様な割合で増加すると本発明として成り立ち得る。しかしながら、試験結果の数値は、接着剤を裏塗りしたテープの約２倍になってしまう。これは、接着剤を被覆したサンプルの場合、ガラスウェブの表面領域の半分は、引張応力の低い、即ち、サンプルにかかる引張荷重に殆ど耐性を持たない、感圧材層で被覆されているからである。
【００１１】
標準的なガラステープ製品は、一般的に、ファイバがパテから抜け出ることにより、力が減退してしまうが、本発明による、再可溶被覆剤を有するドライウォールテープは、パテ自体の内部における層間剥離によって力が減退することがわかった。荷重が増加して引張強度が減退することに加えて、パテ内で層間剥離を起こすと、サンプル内のファイバが抜け出ることがないため、被覆剤とパテ間の結合は向上することが考えられる。本発明によるドライウォールテープは、Ｆｉｂａｔａｐｅ（登録商標）テープ等の、従来のガラステープと比較して、更に基本重量を増やさないでも、又は、ガラスファブリックにファイバを足さなくても、紙テープに関してかつて測定した引張強度の約２倍の引張強度もたらす。
【００１２】
本発明の更に別の実施例では、再可溶被覆剤は、それ自体で、又は、ワックス等の粘着剤と組み合わせて、溶解可能な、又は、分散可能な樹脂製結合剤を構成する。ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）等の、溶解結合剤とワックスの組み合わせでは、テープ内でのブロッキング（好ましくない接着）を最小限に抑えつつ、パテと強力な接合をもたらす。好ましい再可溶被覆剤は、吸湿性に富んだＰＶＡｃ樹脂を含有している。水蒸気が吸収されると、ＰＶＡｃでできたロール状のテープが粘着し、又は、共に溶融し、これによりロールが結合する。ロール状テープは、可塑的に流動することが出来、そのロール形状も崩すことが可能である。パラフィンワックス等の、粘着剤により、ＰＶＡｃベースの被覆剤に、蒸気に対する耐性を持たせることが出来る。テープを壁に貼り付け、パテでコーティングする際等、水と接着させた時にだけ、ＰＶＡｃ樹脂が再び湿潤し、溶解する。
【００１３】
更に別の本発明による実施例では、ドライウォールジョイントを準備する方法を提供している。この方法は、一対のドライウォールボードを、互いに隣接関係を有するように配置して、継ぎ目領域を形成する工程を含んでいる。次に、本発明によるドライウォールテープを、該継ぎ目上に配置する。このドライウォールテープは、複数のグラスファイバからなるウェブを有しており、該グラスファイバ上には、パテと接触すると再湿潤し、硬化し得る樹脂製結合剤が配置されている。ドライウォールテープ上に、第１のパテ層を塗布して、樹脂製結合剤を湿らせる。その後、この第１パテ層と、テープ上の再湿潤した樹脂製結合剤は乾燥して、接着結合を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
概して、本発明は、ドライウォールテープ、ドライウォールジョイント、ドライウォールジョイントの作成方法、及びセメント材の補強を提供するものである。本発明は、好ましくは、ドライウォール継ぎ目や修理構造に関連するものであるが、ガラス上に設けた再可溶被覆剤や、他の補強用繊維ウェブは、石膏ファイバボード、石膏ウォールボード、ガラス仕上げ石膏ボード、タイルバッカーボード、高衝撃石膏ウォールボード、コンクリートボード構成を補強する際の、実用的な解決策を提供するものである。本発明の再可溶被覆剤は、石膏、ポルトランドセメント等の、セメント材と共に使用すると、又は、これらの材料と、モルタル、セメント、コンクリート等の充填材や骨材を組み合わせて使用すると有用である。本発明は、既成の自動接着型ドライウォールジョイントテープやパッチ（貼布）、或いは、構成の一側に感圧接着剤を持たないテープやパッチの性能を向上させる際に使用することが出来る。この感圧接着剤がウェブ上にあるかどうかで、再可溶樹脂結合剤の利点が現れる。本明細書で使用する用語「ドライウォール」は、ウォールボード、ファイバボード、ガラス仕上げ石膏ボード、及びこれと同等なものを意味する。また、本明細書で使用する用語「テープ」は、接着支持層を有する、若しくは有さない、ロール状に形成することが出来る細長い材料を意味する。
【００１５】
図には、特に図１及び図２には、複数のグラスファイバからなるウェブ１０及び、任意の感圧接着剤層１２を有する、好ましいドライウォールテープ１００が示されている。図２に示すようにドライウォールテープ１００の一部を拡大すると、再可溶被覆剤１４が現れる。ドライウォールテープ１００の好ましい実施例では、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブ１０の片側、若しくは両側に沿って配置されている。若しくは、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブ１０の外表面の１００％に亘って配置することが出来、又は、その７０％、又は、その５０％を超えない範囲に亘って配置することが出来る。構造体の中には、グラスファイバウェブ１０のグラスファイバ同士を、アクリル酸ビニルアセテート、スチレン／アクリレート、ビニル／アセテート、アクリル酸、アクリル酸スチレン、若しくは、そのコーポリマ、やその混合物等の、ウェブ接着結合剤１５を使って結合しているものもある。ウェブ接着結合剤１５を使用した例では、該結合剤は、水中で再可溶し、溶解し、分散することもあるし、またこれが出来ない場合もある。好ましい実施例では、再可溶被覆剤１４は、グラスファイバウェブのファイバ同士を結合させるためにも使用する。
【００１６】
図３に示すように、一対のドライウォールボード１７と１８を、突き合わせ結合することにより継ぎ目領域４５を形成することで、平らなドライウォールジョイントを構築することができる。感圧接着剤層１２の助けを借りて、ドライウォールテープ１００を貼り付けることが出来る。また、感圧接着剤を使わない場合には、ドライウォールテープ１００を貼り付ける前に、継ぎ目領域４５に薄く貼り付けた湿潤パテ層内に、該ドライウォールテープ１００を軽く押しつける。継ぎ目領域４５にドライウォールテープ１００を貼り付けるためにパテを使用する場合には、テープ下にあるパテを配置する際、テープのふくれを防止するよう注意を払う必要がある。テープ１００を埋め込んでいる間に、端部から余分なパテを取り除かなければならない。
【００１７】
パテを用いてテープ１００を貼り付けるか、若しくは、自動接着性の、第１パテ被覆層３０をテープ上に貼り付けるかして、テープ１００を略完全に埋め込む。テープ１００を埋め込んでいる間に、端部から余分なパテを取り除く。パテに水を加えて、該パテを薄めることにより簡単に貼り付けることも出来る。内側のコーナー部、外側のコーナー部、水平方向にある平らな連結部、穴、クラック修繕部、電気ボックス、スイッチ周りの仕上げ継ぎ目、配管周り、またダクト工事周りの継ぎ目に対しても、同様な方法を講じることが出来る。
【００１８】
第１被覆層３０が乾燥するまで、好ましくは一晩経った後で、欲を言えば８インチのナイフを使って、第１被覆層３０上に塗り広げる形で、かるくぼかしながら第２ドライウォールパテ層４０を塗る。更に被覆した方が良い場合には、第２被覆層４０を乾燥させた後、第３被覆層、即ち、仕上げ被覆層（不図示）を、１０インチのナイフを用いて貼り付けて、連結部を平らにする。必要に応じて、第２被覆層４０又は第３被覆層を軽く砂で覆うことも出来る。
【００１９】
本発明による、ドライウォールジョイントに有用なパテは、一般的に、「乾燥」タイプか「硬化」タイプに分類される。乾燥タイプのパテの場合には、充填剤には、実質的に炭酸カルシウムが含まれている。使用前に、充填剤と結合剤を、他の公知な成分と一緒に、水と混ぜる。使用後、水分を蒸発させて乾燥させると、乾燥した、相対的に硬いセメント材が後に残る。
【００２０】
「硬化」タイプとして知られているパテには、少なくとも実質的な量の硫酸カルシウム半水化物が含まれている。か焼石膏を作るためには、焼成と呼ばれる公知の方法を用いて、未加工の石膏の２水化物の硫酸カルシウムを、半水化物状態に転化させる。この工程では、２水化物形状の硫酸カルシウム石膏から、１と１／２の水分子を除去する。半水化物形状の硫酸カルシウムは、２水化物形状の硫酸カルシウムに比べて、実質的に水に溶けやすい。硬化タイプのパテを使用している間に、半水化物の硫酸カルシウムは、２水化物状態に、再水和される。この再水和工程は、通常かなり短期間に行われる。 従って、硬化タイプのパテを、バケツに保存する目的で製造することは非常に難しいが、それはそれとして、この種のパテは、一般的にパウダー状で提供される。硬化タイプパテは、硬化して、結晶性の網状組織を形成し、かつより強固な、より耐性のある結合を提供する。
【００２１】
本発明によるドライウォールテープ１００を製造する際に有用なウェブは、不織ファブリック、織りファブリック、ニットファブリック、ベール、マット、スクリム、フリース等である。これらは、好ましくは、グラスファイバ等の、高強度ファイバを含んでいる。反対に、熱可塑性ファイバや熱硬化性ファイバ、カーボン、ボロン、グラファイトファイバ若しくは、これらの組み合わせを含んでいると、好ましくない。本発明でもっとも使用される例では、グラスファイバからなるウェブ１０は、基本重量が、約５−５００グラム／ｍ２であり、好ましくは、約２０−１２０グラム／ｍ２である。このウェブ１０は、平織り又はレノ織り等で、織ったり、編んだり、敷スクリム工程により、又、任意の方向性を有するグラスファイバを樹脂を用いて結合させる等、不織工程により製作することが出来る。本発明によるウェブは、好ましくは、湿潤パテに対して少なくとも部分的に孔が開いており、これにより継ぎ目領域４５内で良好な結合を形成することが出来る。別の選択として、ベールやファブリックは、パテに対してある程度、孔が開いていないが、紙テープの代用品として相変わらす有効であり、これを、パテを土台コーティングした後、貼り付けることが出来る。
【００２２】
ウェブに塗布する好ましい再可溶被覆剤１４は、水に溶け、かつ分散する特性を有していると好ましい。従来のガラステープには、被覆剤とパテがどのように相互に作用するかを考慮せずに、単に補強材を取り扱い、これを細長く切断する際助けとなるように特別に考案された、ＳＢＲゴム等のポリマー、アクリル酸ビニルアセテート、スチレン／アクリレート、ビニル／アセテート、アクリル酸、スチレンアクリリック等の樹脂製結合剤でしばしば被覆されていた。ＳＢＲ等の、従来のゴムベースの被覆剤の、硬化した、又は硬化していないパテに対する粘着性は、極小さく、それ故、最適な複合強度に到達することが出来ない。即ち、グラスファイバは、これに荷重を加えたときに、パテから抜け出てしまいがちである。本発明による好ましい再可溶被覆剤１４は、硬化して、好ましいガラスファイバと、硬化したパテとの間で強固な結合を形成し、ファイバが加重に耐える構成要素としてより作用する。本発明による好ましい再可溶被覆剤１４は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）や、一般にグラスドライウォールテープ上に用いる連結樹脂結合剤と同様に安価であることが必要である。被覆剤１４は、配合が簡単、かつ用途が広く、また、水分を除去した状態でパッドロール上を移動出来ることがかなり高く望まれる。また、酸化や、紫外線による劣化をおこしやすいものであってはならない。欲を言えば、好ましい再可溶被覆剤１４は、水性乳濁液状の結合樹脂、粘着剤、水等のラテックスの状態で提供される。
【００２３】
本発明の好ましい再可溶被覆剤１４は、次のグループから選択した１以上の樹脂を含んでいる。即ち、ポリビニルアセテート、エチレンビニルアセテート、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリアクリレート、エチレンアセテートコーポリマ、ビニル−アクリリックコーポリマ、スチレンブタジエン、アクリリックコーポリマ、及びスターチ；カゼイン、大豆プロテイン、動物にかわ及びゼラチン等のプロテイン接着剤；セルロース物質又はこれを化学的に変更を加えた派生物等の、植物ベースの接着剤；グアールゴム等のゴム（多糖及びカーボハイドレート）；非水溶性樹脂（パインタール）；粘液（寒天、カラゲーニン、アルギン）；水溶性シリケート（珪酸ソーダ）等の無機物質、及びセメント材（セメント、石膏）、コーポリマ、及びその組み合わせである。最も好ましいのは、樹脂結合剤は、ポリビニルアルコールで安定処理した、Ｖｉｎａｃ５２４ ポリビニルアセテートホモポリマ、及びポリビニルアルコールで安定処理した、Ａｉｒｆｌｅｘ４０１ ポリビニルアセテート／エチレン コーポリマ（両方とも、米国ペンシルバニア州、アレンタウン、ハミルトン、ブールバード７２０１所在のエアプロダクツアンドケミカルズインクにより供給される）等の、ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）を含有している。好ましくは、再可溶被覆剤１４は、固体重量として約２５−７５パーセントを含む水性乳濁液又は、溶液の形で提供される。また、別の選択として、パウダ状の水溶性ポリマを、接着剤を用いて、又は静電塗装により、塗布することが出来る。本発明の明細書内で明らかになる再可溶被覆剤の２つの配合を、以下に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
上記に示すように、保存中にＰＶＡｃ樹脂があまりに多くの水を吸い上げてしまうのを防止する際に重要な成分は、動物性オイル、脂肪、スターチ、デキストリン、シリコンオイル、ワックス及びそれら組み合わせ等の、非粘着剤である。好ましい非粘着剤は、低融点パラフィンワックスである。配合内で、パラフィンワックスを乳状化することができ、形成物が乾燥すると、表面に「花が咲く」。粘着剤は、本発明によるドライウォールテープ１００上の再可溶被覆剤１４に対する防湿層として機能して、テープロール内の粘着を実質的に抑制する。再可溶被覆剤１４が、パテ内の水により溶ける状態になった時に、非粘着剤が簡単に分散し得るように、該非粘着剤は、配合の約５−１０重量パーセントを超えてはならない。従って、溶解状態の非粘着剤及びＰＶＡｃ樹脂が含有された、上記配合の再可溶被覆剤１４は、乾燥時には耐湿性を有し、パテ内の水との接触時には、水溶性を有するか、若しくは、分散性を有している。
【００２７】
本発明による接着成分は、公知の感圧接着剤ならどんなものからでも製造可能である。既に使用した用語「感圧」は、引き剥がし自在な接着剤や、引き剥がし自在な粘着性の手段のことを指している。テープに適した接着物は、例えば、アクリル塩酸接着剤等の、水ベースの感圧接着剤、即ち、粘着性付与剤と混合することが出来る、イソオクテルアクリレート、アクリル酸コーポリマ、ビニルアセテート−２エチルヘキシルアクリレートコーポリマを含有している。別の選択として、接着剤は、急速に硬化する熱可塑性の「溶融」接着剤である。接着成分は、両面接着テープでも良い。天然ゴムや合成ゴムから選んだエラストマベースの接着剤の使用も期待できる。これらの接着剤の形状は、例えば、連続被覆、不連続の直線、方形、点、円等を用いれば良いことはすぐにわかる。
【００２８】
次に、本発明のドライウォールテープ１００の好ましい製造方法を説明する。まず、４２．１―５２．９グラム／ｍ２のグラスファブリックの編みウェブを、配合１又は２を含むラテックスの容器に通し、続いて、ファブリックにより取り去るラテックスの量（通常乾燥時には、被覆剤の約５−２０グラム／ｍ２）を調整する、一連の圧搾ローラにかける。この機能を実行するために、ローラのギャップ間隔や圧力を調整することが可能だが、被覆剤の重量を決めるにあたって、ラテックスの固体高さや粘度が、重要な要素となる。この後、水分を含んだファブリックを、蒸気缶に接触させるか、熱いオーブン内の対流を用いるかして乾燥させる。
【００２９】
この時点で、つい今し方再可溶被覆剤１４が被覆されたグラスファイバウェブ１０に、感圧接着層１２を、一方側に貼り付ける。通常、約３−１５グラム／ｍ２の接着剤を貼り付ける。この工程は、別の場所に設置した仕上装置を使って、引き続き行うか、若しくは、再可溶被覆工程のライン上で直接行うことが出来る。感圧接着層１２は、ドライウォールをドライウォールパテで充填する準備として、ドライウォールテープ１００がドライウォール表面に接着するように機能する。別の選択として、グラスファイバウェブ１０を、再可溶被覆剤１４を染み込ませ、又はこれを用いて乾燥させることが出来、この後、同一の被覆ライン内で、ファブリックに対して、所望量のラテックス感圧接着剤を貼り付ける、キスコーター上を通過させる。その後、感圧接着剤を乾燥させるために、ファブリックを、機械対流式オーブン内を通過させる。何れの場合においても、ウェブ１０を、ロールを、所望の長さや幅を有するテープに加工することが出来る、切断部に運搬するために、大きな径を有するロールに巻き込む。
【００３０】
更に別の製造方法においては、再可溶被覆剤１４を浸した、大きなロール状のガラスや、他の繊維状ファブリックを、ホットメルト接着剤塗装機と呼ばれる別の装置のところに運搬する。感圧接着剤は、ラテックステクノロジーと言うよりはむしろ、数々のホットメルトポリマテクノロジー（例えば、上述のもの）の１つに基礎を置いている。ホットメルト接着剤塗装機により、ファブリックの一方の側に、薄いフィルム状の溶融接着剤を塗布することが出来る。この後、ファブリックは、ロールを、所望の長さや幅を有するテープに加工することが出来る、切断領域に運搬するために、大きなロールに形成される。感圧接着剤は、それがホットメルトテクノロジーか、ラテックステクノロジーの内、どちらに基礎を置くとしても、同一の機能を発揮する。接着剤を貼り付ける方法だけが、これら２つのシステムで相違するだけである。
【００３１】
上述した工程を経て製造された大きなロールは、切り込み／巻き返し装置で加工することにより、テープ状に変わる。テープは如何なる形状でも良いが、多くの場合、幅約５０ｍｍ、長さ約９０ｍである。引き続き、テープは包装され、荷造りされ、お客に届けられる。
【００３２】
＜例＞
配合１及び２を用いて、パテとジョイントテープの組み付けに関し、レノ織り（４６．３グラム／ｍ２）、平織り（４７．５グラム／ｍ２）、及びニットファブリック（５２．９グラム／ｍ２）に対して、ＡＳＴＭ Ｃ４７４（付表）に準じた引張試験を行った。これらを、ＳＢＲを被覆したコントロールサンプル及び、紙テープを使用したコントロールサンプルと比較した。滑り止め用砂を覆った２枚のポリエチレン生地を突きあわせた接合部に、各テープサンプルを貼った。パテを２層塗布し、所定の時間おいて乾燥させた。試験領域に、導電性の銀塗料を塗布し、これを連続的に接続して回路を形成した。その後、引張試験装置によりサンプルに引張荷重をかけて試験する。クラックが現れたら、回路は作動しなくなり、荷重がはっきりと現れた。
【００３３】
引張試験の結果では、ＳＢＲゴムベース被覆剤の代わりに、ガラステープ上に本発明による再可溶被覆剤を使用すると、最初のクラックに対する荷重が大幅に増加した。
【００３４】
最初のクラック（ＫＮ）に対する平均荷重のデータを、下記の表３に示す。
【表３】
【００３５】
このデータを、入手可能なときに、配合１及び２の荷重示度の平均を使って、図４の棒グラフに表した。配合１と２の再可溶被覆剤を使うと、ＳＢＲ被覆と比較して、最初のクラックに対する平均荷重が、少なくとも約１６％増加したことがわかった。ここで注目すべき点は、全てのサンプルの一方の側には、感圧接着剤が被覆されているということである。同等のサンプルの裏に接着剤が塗布されていない場合には、最初のクラックに対する平均荷重は、２つの要素により増加するものと予想がつく。これは、接着剤が塗布されたサンプルの場合、ガラスウェブの表面領域の半分は、引張応力の低い、即ち、サンプルにかかる荷重に殆ど耐性のない感圧材層で被覆されているからである。
【００３６】
標準的な製品は、パテから繊維が抜け出ることにより、衰えるが、本発明の再可溶被覆剤は、被覆した繊維に近接するパテに層間剥離を起こすことにより衰えることが追加的に観測された。ポリエチレンにパテはうまく張り付かないことが予想できるとしても、ポリエチレンブロックに対して、引張試験をおこなうが、実際のドライウォール試験は、更に良好な結果を示してくれるはずである。
【００３７】
上述の説明から、本発明は、ドライウォールジョイント及び、ジョイント製作方法を提供するものであり、これらは、クラフトテープジョイントや、ゴムベースの被覆剤や結合被覆剤を用いた、他のガラステープジョイントと比較して、高い引張特性を有していることを理解することが出来る。本発明によるテープ構成は、好ましい実施例においては、殆どのパテの水性混合物に、少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、分散すること出来る樹脂結合剤を含有する、再可溶被覆剤を用いている。種々の実施例を明らかにしたが、これは説明の目的のためであり、これにより本発明が限定されるものではない。当業者にとってやがて明らかになるはずの種々の変更は、添付の特許請求の範囲に記述したものに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
添付の図面は、本発明の原理を実質的に適用した、該発明の好ましい実施例を説明したものである。
【図１】本発明による、好ましいドライウォールテープの部分斜視正面図である。
【図２】図１のドライウォールテープ上の被覆剤を図解した、部分拡大側部平面図である。
【図３】本発明による、平坦な完成ドライウォールジョイントの部分上部断面図である。
【図４】本発明によるドライウォールテープ構成を含む、各種の構成における、最初のクラックに対する平均加重を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パテ修理及びジョイント被覆に好適なドライウォールテープ１００において、
複数のグラスファイバからなるウェブ１０を設け、
前記ウェブ中の前記グラスファイバ部分の上部に被覆剤１４を配置し、前記被覆剤は、前記パテに少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、該パテ内で分散することが出来、かつ、該被覆剤が硬化すると、前記パテとの間で接着結合を形成し得る樹脂結合剤から構成されていることを特徴とする、ドライウォールテープ。
【請求項２】
前記ウェブは、不織ファブリック、織りファブリック、ニットファブリック、マット、又はスクリムであることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項３】
前記樹脂結合剤は、前記グラスファイバ部分に塗布する、水性乳濁液又は水溶液であり、塗布の後、乾燥して、前記被覆剤を形成することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項４】
前記水性乳濁液又は水溶液は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリアクリレート、エチレンビニルアセテートコーポリマ、ビニル−アクリリックコーポリマ、スチレンブタジエン、アクリリックポリマ、スターチ、プロテイン接着剤、大豆プロテイン、動物にかわ、ゼラチン、植物ベースの接着剤、粘性ゴム、樹脂、粘液、無機物質、セメント材及びそのコーポリマ、及びその組み合わせから構成されるグループから選択した、１以上の樹脂から構成されることを特徴とする、請求項３記載のドライウォールテープ。
【請求項５】
前記パテは、アクリリックポリマから構成され、前記樹脂結合剤は、ポリビニルアルコール、ビニル−アクリリックコーポリマ、ポリビニルアセテート、又はその組み合わせから構成されることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項６】
前記ウェブは、更に、該ウェブの第一面に配置した感圧接着剤から構成されていることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項７】
前記コーティングを施したウェブを、細長く切断し、ロール状テープに巻き込んだことを特徴とする、請求項６記載のドライウォールテープ。
【請求項８】
前記樹脂結合剤を、固体物として少なくとも約２５−７５重量パーセントを有する水性乳濁液として塗布することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項９】
前記樹脂結合剤は、前記ウェブに塗布したポリビニルアセテートの水性乳濁液からなり、これを乾燥させて前記被覆剤を形成することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項１０】
更に非粘着剤から構成したことを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項１】
パテ修理及びジョイント被覆に好適なドライウォールテープ１００において、
複数のグラスファイバからなるウェブ１０を設け、
前記ウェブ中の前記グラスファイバ部分の上部に被覆剤１４を配置し、前記被覆剤は、前記パテに少なくとも部分的に溶けるか、若しくは、該パテ内で分散することが出来、かつ、該被覆剤が硬化すると、前記パテとの間で接着結合を形成し得る樹脂結合剤から構成されていることを特徴とする、ドライウォールテープ。
【請求項２】
前記ウェブは、不織ファブリック、織りファブリック、ニットファブリック、マット、又はスクリムであることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項３】
前記樹脂結合剤は、前記グラスファイバ部分に塗布する、水性乳濁液又は水溶液であり、塗布の後、乾燥して、前記被覆剤を形成することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項４】
前記水性乳濁液又は水溶液は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリアクリレート、エチレンビニルアセテートコーポリマ、ビニル−アクリリックコーポリマ、スチレンブタジエン、アクリリックポリマ、スターチ、プロテイン接着剤、大豆プロテイン、動物にかわ、ゼラチン、植物ベースの接着剤、粘性ゴム、樹脂、粘液、無機物質、セメント材及びそのコーポリマ、及びその組み合わせから構成されるグループから選択した、１以上の樹脂から構成されることを特徴とする、請求項３記載のドライウォールテープ。
【請求項５】
前記パテは、アクリリックポリマから構成され、前記樹脂結合剤は、ポリビニルアルコール、ビニル−アクリリックコーポリマ、ポリビニルアセテート、又はその組み合わせから構成されることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項６】
前記ウェブは、更に、該ウェブの第一面に配置した感圧接着剤から構成されていることを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項７】
前記コーティングを施したウェブを、細長く切断し、ロール状テープに巻き込んだことを特徴とする、請求項６記載のドライウォールテープ。
【請求項８】
前記樹脂結合剤を、固体物として少なくとも約２５−７５重量パーセントを有する水性乳濁液として塗布することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項９】
前記樹脂結合剤は、前記ウェブに塗布したポリビニルアセテートの水性乳濁液からなり、これを乾燥させて前記被覆剤を形成することを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【請求項１０】
更に非粘着剤から構成したことを特徴とする、請求項１記載のドライウォールテープ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５１６３６６（Ｐ２００７−５１６３６６Ａ）
【公表日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５７１５３４（Ｐ２００４−５７１５３４）
【出願日】平成１５年５月６日（２００３．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００２２２６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０９９５２９
【国際公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（５０４１２５２４１）サン−ゴバン・テクニカル・ファブリクス・カナダ・リミテッド (5)
【出願人】（５００４６１７８９）サートゥンティード・コーポレーション (2)
【公表日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年５月６日（２００３．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００２２２６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０９９５２９
【国際公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（５０４１２５２４１）サン−ゴバン・テクニカル・ファブリクス・カナダ・リミテッド (5)
【出願人】（５００４６１７８９）サートゥンティード・コーポレーション (2)
[ Back to top ]